11 Полупроводниковые соединения А3В5

11.6 НИТРИД БОРА
BN, кристаллический, имеет три модификации: гексагональную α-BN , кубическую β-BN (боразон) и ромбоэдрическую γ-BN.

Гексагональный нитрид бора альфа-BN
α-BN кристаллизируется в гексагональной структуре, аналогичной структуре графита. Кристаллическая структура α-BN состоит из графитоподобных сеток, расположенных, в отличие от структуры графита точно одна под другой с чередованием атомов бора и азота по оси Z. Расстояние между сетками в решетке нитрида бора равно 3,34 А, т. е. меньше, чем у графита (3,40 А), что свидетельствует о более прочной связи между сетками в структуре нитрида бора по сравнению с графитом. Из-за близости структуры и некоторых физических свойств нитрида бора и графита α-BN часто называют «белым графитом». В отличие от графита отдельные кристаллики BN прозрачны.
Белый, похожий на тальк порошок α-BN, получают из элементов при температурах выше 2000 °С. Нитрид бора может быть получен также прокаливанием бора (или B₂O₃) в атмосфере аммиака или при нагревании смеси B₂O₃ с восстановителями (углем, магнием) в атмосфере аммиака.
Температура плавления α-BN Т_пл = 3000 °С (под давлением азота). Плотность частиц порошка равна 2,3 г/см³. По смазочным свойствам α-BN превосходит графит. В спрессованном состоянии нитрид бора обладает полупроводниковыми свойствами (с шириной запрещенной зоны около 3,7 эВ), а при наличии небольшого количества примесей обладает люминесцентными свойствами. Лучшими активаторными свойствами в BN обладают С и B₂O₃. Углерод при низких концентрациях вызывает голубое, а при высоких ‒ желтое свечение. Он хорошо актививизируется как люминофор при возбуждении светом, ультрафиолетовыми, рентгеновскими лучами, α-частицами и электронами.
Нитрид бора при комнатной температуре химически инертен, не реагирует с кислородом или хлором, кислотами или щелочами. Кислород и хлор начинают действовать на него при температурах выше 700 °С. Реагирует с фтором (образуя BF₃ и N₂) и с HF (образуя NH₄BF₄); горячие растворы щелочей разлагают его с выделением NH₃.
При температуре выше 1000 °С начинает разлагаться на элементы.